作者:田保伟 来源:科学时报 发布时间:2011-11-16 8:39:22
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PM2.5引发霾天增多 首都空气更“凝重”

雾气弥漫的北京京开高速路马家楼桥区。新华社供图

▲游人从一片大雾的北京天坛公园的宫灯前走过。新华社记者 李石磊摄

 科研人员在进行霾光学观测。王跃思供图
 
北京这样的城市已经没有纯粹意义上的雾,不管空气中水分有多大,细粒子等污染物都存在。
 
大气中PM2.5浓度的高低直接决定了灰霾天气的多少,进而公众可以简单判定空气质量的好坏。然而面对PM2.5浓度升高带来的影响,有关专家更倾向于解释为“天气变得更为复杂”而非“污染更为严重”。
 
本报见习记者 田保伟
 
来京6年多的徐莹(化名)从10月下旬开始戴口罩外出了。“每次摘下口罩,鼻孔区域就有两个明显的黑圈。”徐莹向本报记者边比画边说。
 
徐莹从家走到地铁要15分钟,从地铁出来到单位也要走15分钟,每天完全暴露在外的时间在1小时以上。
 
徐莹来自美丽的新疆。她小时候最喜欢做的事便是仰望清澈的蓝天。今年8月,她跟团去了趟美国,从西海岸一路玩到东海岸,“竟然见到比我家乡还要蓝的天”。
 
最近一段日子,一遇到雾霾天气她就变得很焦虑,“一睁眼就是灰蒙蒙的,一出门就像扎进了地狱”。
 
雾和霾都有害
 
11月以来,浓雾连袭北京,北京的空气质量明显受到影响。围绕美国驻华大使馆发布的空气数据更是掀起波澜。各方争议主要集中在对空气中粗细颗粒物的监测上。
 
其中,我国现行监测的可吸入颗粒物PM10(10微米直径以下的颗粒物)被质疑为标准过低;而PM2.5(即细粒子,粒径小于2.5微米)则尚未纳入监测范畴,是否纳入仍存争议。
 
事实上,大气中PM2.5浓度的高低直接决定了灰霾天气的多少,进而公众可以简单判定空气质量的好坏。然而面对PM2.5浓度升高带来的影响,有关专家更倾向于解释为“天气变得更为复杂”而非“污染更为严重”。
 
据中国气象局《地面气象观测规范》的定义,霾是大量极细微的干尘粒浮游在空中,使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象。即能见度小于10千米,排除降水、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟幕等天气现象造成的视程障碍,相对湿度小于80%,可判识为霾。
 
目前国内外多以相对湿度80%来界定雾与霾。相对湿度大于90%是雾;低于80%便是霾;介于80%~90%是雾霾混合物,但主要成分是霾。
 
中科院大气物理研究所研究员王跃思认为,霾的本质是空气中细粒子浓度太高。他在接受本报记者采访时说:“在北京这样的城市中已经没有纯粹意义上的雾了,不管空气中水分有多大,细粒子等污染物都是存在的。”
 
正如北京夏季的“桑拿天”,其实也是雾霾混合体,但夏天容易形成暴雨,雨水能够清除大气中的污染物,而秋天容易起雾,雾把污染物汇集起来。
 
同济大学环境科学与工程学院教授蒋大和告诉本报记者,北京细颗粒物一直都很严重,只是没有适合的气象条件,所以没有显现。
 
在他看来,发生灰霾天气要具备三个条件,即较多的PM2.5、较差的空气扩散环境,以及一定量的水蒸气。
 
王跃思称,不管雾还是霾都含有污染物,对人体都有害。
 
入标时机
 
在对PM2.5监测的争议声中,11月1日,《环境空气PM10和PM2.5的测定重量法》(下称《重量法》)实施了,这是我国官方首次规定PM2.5测定方法的标准。
 
重量法的原理是:通过特定采样器速抽取定量体积空气,使环境空气中PM2.5被截留在已知质量的滤膜上,根据采样前后滤膜的重量差和采样体积,计算出PM2.5的浓度。
 
中国环境监测总站负责大气监测的一位工作人员解释,重量法是国际上通用的基本法,目前各地监测站对PM10的监测主要使用微量震荡天平法,这相当于重量法的一个参照标准。
 
据介绍,目前国内部分单位监测PM2.5时也在使用震荡天平法,两种方法没有本质差异。而且,各地监测站监测PM2.5的仪器设备主要从国外进口,在监测仪器和测定方法上已与国际接轨。
 
中科院安徽光学精密机械研究所自主研发的TEOM大气颗粒物分析仪,使用的原理也是震荡天平法。该所副所长刘建国告诉本报记者,目前全国有近200个监测点使用了他们研发的仪器。
 
环保部污染控制司司长赵华林此前公开表示,对PM2.5进行监测在技术上已不存在问题,目前亟待解决PM2.5何时纳入《环境空气质量标准》的问题。
 
有专家预测,《重量法》的实施标志着PM2.5“入标”的日子已不远。据上述环境监测总站工作人员介绍,目前北京、广东、重庆、天津、宁波、苏州等城市已开始试点监测PM2.5。
 
不过,环保部在近期修订的《环境空气质量标准》并未将PM2.5纳入强制性监测指标,而是可作为各地指标的参考值。PM2.5“入标”前景略显暗淡。
 
是否将PM2.5快速纳入到标准中,专家们亦有分歧。王跃思明确提出,PM2.5“入标”时机不成熟。
 
据介绍,北京PM2.5占PM10的比例为55%~65%,而周边有些城市该比例才为45%~55%。这说明目前北京的粗粒子已经得到治理,PM2.5问题正在凸显,但周边城市对粗粒子的污染并没有完全控制住。
 
在此情况下,北京是否可以提前将PM2.5纳入监测指标?
 
“北京试点纳入这个标准没有用。周边城市的PM2.5可直接随大气飘过来,同时,周边的气体可先输送到北京,再进行气粒转化生成二次粒子。”王跃思认为,当务之急是加强科学研究,为区域防控细粒子污染奠定科学基础。
 
环境之“盾”
 
世界卫生组织(WHO)制定的空气质量准则中,PM2.5的标准为:年平均浓度10微克/立方米,24小时平均浓度25微克/立方米。美国PM2.5的标准为:日均值35微克/立方米,年均值15微克/立方米。
 
未来我国要执行PM2.5监测标准,标准值又该定多少?
 
刘建国说:“标准值设定严格,达到WHO或美国标准,对老百姓的身体健康当然有好处,但工业发展水平决定了我们暂时达不到这个标准。一个不能达到的标准必然形同虚设。”
 
王跃思认为,设定标准值的关键是依据,不能照抄国外的标准,而要自己做研究。
 
中国疾病预防控制中心研究员徐东群在接受本报记者采访时指出,个体对外界环境的反应可能有很大差异,因此需要针对不同亚人群对环境变化的易感性进行研究。
 
目前,医学界对于PM2.5可引发的病症已能确定,但其影响机制、影响程度等问题还没有明确。
 
徐东群认为,我国可能会先引进国际标准,再根据实际情况逐步修订。“考虑到我国的土地沙漠化、快速发展的工业化等因素,有可能会取过渡时期目标中的最高值。”
 
保证环境质量与保持经济发展是一对矛盾,我国一直在试图解决。
 
目前,我国对一次污染物的治理已经见效,但对日益严重的二次污染物的治理仍在探索中,而区别两者的不同对于制订有针对性的治理措施十分重要。
 
为了控制地面二氧化硫浓度和酸雨污染,我国制定了二氧化硫排放的总量控制政策。 “十二五”又明确规定了氮氧化合物的排放量削减要求。蒋大和表示:“加强一次污染物的削减和控制,自然会减少由其转化成的硫酸盐和硝酸盐等二次污染物,将改善灰霾污染问题。”
 
北京市则明确提出,到2015年全市燃煤总量控制在2000万吨以下,中心城公共交通出行比例达到50%,并淘汰全部黄标车及老旧机动车40万辆。若达到这些目标,势必会有效降低空气中的细粒子。
 
中国环境科学研究院副院长柴发合日前在接受媒体采访时强调,北京的空气污染治理必须与周边区域联防联控,并根据每个城市PM2.5生成的原因,推行“分区管理、分类控制”战略,同时推行精细化管理,尽可能控制住所有污染源。
 
PM2.5严重影响人类健康
 
空气中悬浮颗粒物分为大粒径颗粒物(粒径在11~100微米)和可吸入颗粒物(粒径≤10微米,即PM10)。PM10又分粗颗粒物(粒径在2.5~10微米)和细颗粒物(粒径≤2.5微米,即PM2.5),PM2.5也称可入肺颗粒物。
 
可吸入颗粒物可进入呼吸道,其中粗颗粒物多沉积在上呼吸道;细颗粒物可进入呼吸系统深部,如细支气管、肺泡甚至血管。
 
PM2.5主要影响呼吸系统和心血管系统,无论短期或长期暴露,都会对健康产生负面影响:长期暴露将导致肺功能下降、慢性支气管炎,甚至早亡;短期暴露将诱发肺部疾病,如哮喘、急性气管炎、呼吸道感染。对心脏病患者可导致心脏病发作、心律失常等。
 
PM2.5含大量的有毒、有害物质且在大气中停留时间长、输送距离远,其中的重金属、细菌、病毒等溶解在血液中,对人体伤害极大。据欧盟国家的相关研究结果,PM2.5导致人们的平均寿命减少8.6个月,世界卫生组织在2005年版《空气质量准则》中也指出:当PM2.5年均浓度达到35微克/立方米时,人的死亡风险比10微克/立方米约增加15%。
 
《科学时报》 (2011-11-16 A3 深度)
 
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